2008年暑期骨干教师培训配套练习教材:,Pro/ENGINEER Wildfire3.0范例练习,
林绢华
TEL,13576298545
第 5章 基准特征
【 内容与要求 】
基准特征是零件建模的参照特征,其主要用途是辅助 3D特征的创建,可作为特征截面绘制的参照面,模型定位的参照面和控制点,装配用参照面等 。
此外基准特征 ( 如坐标系 ) 还可用于计算零件的质量属性,提供制造的操作路径等 。
基准特征包括:基准平面,基准轴,基准点,基准曲线,坐标系等 。 本章将对以上基准特征作详细介绍 。
本课应达到如下目标:
l 掌握基准平面的各种建立方法
l 掌握基准轴的各种建立方法
l 掌握基准点与坐标系的建立方法
l 掌握基准曲线的建立方法
5.1 基准平面基准平面是零件建模过程中使用最频繁的基准特征,
它既可用作草绘特征的草绘平面和参照平面,也可用于放置特征的放置平面;另外,基准平面也可作为尺寸标注基准,零件装配基准等 。
基准平面理论上是一个无限大的面,但为便于观察可以设定其大小,以适合于建立的参照特征。
基准平面有两个方向面,系统默认的颜色为棕色和黑色。在特征创建过程中,系统允许用户使用基准特征工具栏中的按钮 或单击菜单 【 插入 】
→ 【 模型基准 】 → 【 平面 】 选项进行基准平面的建立 。
如图 5-1所示为 〖 基准平面 〗 对话框,该对话框包括 〖 放置 〗,〖 显示 〗,
〖 属性 〗 三个面板。根据所选取的参照不同,该对话框各面板显示的内容也不相同。下面对该对话框中各选项进行简要介绍。
图 5-1
放置:选择当前存在的平面,曲面,边,
点,坐标,轴,顶点等作为参照,在 〖 偏距 〗
栏中输入相应的约束数据,在 〖 参照 〗 栏中根据选择的参照不同,可能显示如下 5种类型的约束:
穿过:新的基准平面通过选择的参照 。
偏移:新的基准平面偏离选择的参照 。
平行:新的基准平面平行选择的参照 。
法向:新的基准平面垂直选择的参照 。
相切:新的基准平面与选择的参照相切 。
显示:该面板包括反向按钮 ( 垂直于基准面的相反方向 ) 和调整轮廓选项 ( 供用户调节基准面的外部轮廓尺寸 ) 。
属性:该面板显示当前基准特征的信息,
也可对基准平面进行重命名。
建立基准平面的操作步骤如下:
单击菜单 【 插入 】 → 【 模型基准 】 → 【 平面 】
选项,或单击基准特征工具栏中的按钮 。
在图形窗口中为新的基准平面选择参照,在 〖
基准平面 〗 对话框的 〖 参照 〗 栏中选择合适的约束
( 如偏移,平行,法向,穿过等 ) 。
若选择多个对象作为参照,应按下 Ctrl键 。
重复步骤? ~?,直到必要的约束建立完毕 。
单击 【 确定 】 按钮,完成基准平面的创建。
此外,系统允许用户预先选定参照,然后单击按钮,即可创建符合条件的基准平面 。 可以建立基准平面的参照组合如下:
选择两个共面的边或轴 ( 但不能共线 ) 作为参照,单击按钮,产生通过参照的基准平面 。
选择三个基准点或顶点作为参照,单击按钮,产生通过三点的基准平面 。
选择一个基准平面或平面以及两个基准点或两个顶点,
单击按钮,产生过这两点并与参照平面垂直的基准平面

选择一个基准平面或平面以及一个基准点或一个顶点,
单击按钮,产生过这两点并与参照平面垂直的基准平面

选择一个基准点和一个基准轴或边(点与边不共线),
单击按钮,〖 基准平面 〗 对话框显示通过参照的约束,
单击 【 确定 】 按钮即可建立基准平面。
打开练习文件图 5-2
实例步骤 1
建立通过轴线的基准平面 步骤 2
建立相切曲面的基准平面 步骤 3
提示,选择模型表面或基准平面时,只需在其附近移动光标,相应的面将高亮显示,同时光标旁也显示该面的名称,然后单击鼠标左键即可选中高亮显示的平面。
用 DTM1设定视角 步骤 4
提示,选择基准平面 DTM1为,前,参照面,是指基准平面 DTM1的正法线方向朝前;选择模型上端面为,上,参照面,是指模型上端面的法线方向朝上。
5.2 基准轴同基准面一样,基准轴常用于创建特征的参照,它经常用于制作基准面,同心放置的参照,创建旋转阵列特征等 。
基准轴与中心轴的不同之处在于基准轴是独立的特征,它能被重定义,压缩或删除 。
对于利用拉伸特征建立的圆角形特征,系统会自动地在其中心产生中心轴。对于具有,圆弧界面,造型的特征,若要在其圆心位置自动产生基准轴,应在配置文件中进行如下设置
:将参数,show_axes_for_extr_arcs”选项的值设置为,Yes”

单击基准工具栏中的基准轴工具,显示如图 5-9所示的 〖 基准轴 〗 对话框。
该对话框包括 〖 放置 〗,〖 显示 〗 和 〖 属性 〗 3
个面板 。 使用 〖 显示 〗 面板可 调整基准轴轮廓的长度,从而使基准轴轮廓与指定尺寸或选定参照相拟合
〖 属性 〗 面板显示基准轴的名称和信息,也可对基准轴进行重新命名 。
在 〖 放置 〗 面板中有 〖 参照 〗 和 〖 偏移参照 〗 两个栏目 。
参照:在该栏中显示基准轴的放置参照,供用户选择使用的参照有如下三种类型:
穿过:基准轴通过指定的参照 。
法向:基准轴垂直指定的参照,该类型还需要在 〖 偏移 〗 参照栏中进一步定义或者添加辅助的点或顶点,以完全约束基准轴 。
相切:基准轴相切于指定的参照,该类型还需要添加辅助点或顶点以全约束基准轴 。
偏移参照:在 〖 参照 〗 栏选用,法向,类型时该栏被激活,以选择偏移参照。
创建基准轴的操作步骤如下,
单击基准工具栏中的按钮,或单击主菜单中的 【
插入 】 → 【 模型基准 】 → 【 轴 】 选项,打开 〖 基准轴
〗 对话框 。
在图形窗口中为新基准轴选择至多两个,放置,参照 。 可选择已有的基准轴,平面,曲面,边,顶点,
曲线,基准点,选择的参照显示在 〖 基准轴 〗 对话框的 〖 参照 〗 栏中 。
在 〖 参照 〗 栏中选择适当的约束类型 。
重复步骤? ~?,直到完成必要的约束 。
单击 【 确定 】 按钮,完成基准轴的创建。
此外,系统允许用户预先选定参照,然后单击 按钮即可创建符合条件的基准轴 。 可以建立基准轴的各参照组合如下:
选择一垂直的边或轴,单击按钮,创建一通过选定边或轴的基准轴 。
选择两基准点或基准轴,单击按钮,创建一通过选定的两个点或轴的基准轴 。
选择两个非平行的基准面或平面,单击按钮,创建一通过选定相交线的基准轴 。
选择一条曲线或边及其终点,单击按钮,创建一通过终点和曲线切点的基准轴 。
选择一个基准点和一个面,单击按钮,产生过该点且垂直于该面的基准轴。
提示,当添加多个参照时,应先按下 Ctrl键,然后依次单击要选择的参照即可。
实例在模型中建立如图 5-10所示的几种基准轴。
打开练习文件 步骤 1
建立基准轴 步骤 2
图 5-14 完成基准轴 A_1的建立快捷方式建立基准轴 步骤 3
图 5-16 完成基准轴 A_2的建立图 5-17 选择两个顶点 图 5-18 完成基准轴 A_3的建立
5.3 基准点基准点的用途非常广泛,既可用于辅助建立其他基准特征,
也可辅助定义特征的位置 。 Pro/ENGINEER Wildfire提供四种类型的基准点,如图 5-19所示 。
图 5-19 四种类型的基准点
,从实体或实体交点或从实体偏离创建的基准点 。
,在草绘工作界面上创建基准点 。
,通过选定的坐标系创建基准点 。
,直接在实体或曲面上单击鼠标左键即可创建基准点
,该基准点在行为建模中供分析使用。
5.3.1 基准点使用基准点工具按钮,可创建位于模型实体或偏离模型实体的基准点。单击,基准特征,工具栏中的按钮,弹出如图 5-20所示的 〖 基准点 〗 对话框。该对话框包含 〖 放置 〗 (定义基准点的位置)和 〖 属性 〗 (显示特征信息、修改特征名称
)两个面板。现将 〖 放置 〗 面板各部分的功能说明如下:
图 5-20 〖基准点〗对话框
参照:在 〖 基准点 〗 对话框左侧的基准点列表中选择一个基准点,该栏列出生成该基准点的放置参照 。
偏移:显示并可以定义点的偏移尺寸,明确偏移尺寸有两种方法:明确偏移比率和明确实数 ( 实际长度 ) 。
偏移参照:列出标注点到模型尺寸的参照,有如下两种方式:
曲线末端:从选择的曲线或边的端点测量长度,要使用另一个端点作为偏移基点,则单击 【 下一端点 】 按钮 。
参照:从选定的参照测量距离 。
单击 〖 基准点 〗 对话框中的 【
新点 】,可继续创建新的基准点。
( 1) 要添加一个新的基准点,应首先单击 〖 基准点 〗
对话框左栏显示的 【 新点 】,然后选择一个参照 ( 要添加多个参照,须按下 Ctrl键进行选择 ) 。
( 2) 要移走一个参照可使用如下方法之一:
选中 【 参照 】,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中单击 【 移除 】 选项 。
在图形窗中选择一个新参照替换原来的参照。
提示:
创建一般基准点的操作步骤如下:
选择一条边,曲线或基准轴等图素 。
单击按钮,一个默认的基准点添加到所指定的实体上,同时打开 〖 基准点 〗 对话框 。
通过拖动基准点定位句柄,手动调节基准点位置
,或者设定 〖 放置面板 〗 的相应参数定位基准点 。
单击 【 新点 】 选项,添加更多的基准点,单击 【
确定 】 按钮,完成基准点的创建 。
实例打开练习文件 步骤 1
建立基准点步骤 2
图 5-22 建立基准点,PNT0”
在选择多个参照对象时,应按下 Ctrl键,然后依次选择 。
提示,
为方便捕捉参照对象,建议使用主窗口右下角的过滤器工具,在其下拉列表中选定捕捉对象类型,如图 5-25所示。
图 5-25 选定捕捉对象类型
5.3.2 草绘基准点在草绘工作界面中创建的基准点称为草绘基准点 。 使用草绘方式一次可草绘多个基准点,这些基准点位于同一个草绘平面,属于同一个基准点特征 。
单击按钮,打开 〖 草绘的基准点 〗 对话框,如图 5-26所示

该对话框包括 〖 放置 〗 和 〖 属性 〗 两个面板 。 在 〖 属性 〗
面板显示特征信息,也可重命名特征 。 在 〖 放置 〗 面板中有如下选项:
草绘平面:选择一个平面或一个基准面或单击 【 使用先前的 】 按钮以确定草绘平面 。
草绘方向:通过选择 〖 参照 〗 来定位草绘视图方向 。
既可接受系统默认的视图方向,也可单击 【 反向 】 按钮使视图方向反向;既可接受系统默认的定位参照,也可自行选定新的定位参照 。
草绘:单击该按钮,系统进入草绘工作界面。
创建草绘基准点的步骤如下:
单击基准工具栏中的按钮,打开 〖 草绘的基准点 〗
对话框 。
选择并定位草绘平面 。
单击 【 草绘 】 按钮,进入草绘工作界面 。
接受默认的尺寸标注参照或添加新的标注参照,然后关闭 〖 参照 〗 对话框 。
单击草绘命令工具栏中的按钮,在绘图区创建一个点 。 根据需要可创建多个点 。
单击草绘命令工具栏中的按钮,退出草绘工作界面,
完成基准点创建。
实例打开练习文件 步骤 1
建立草绘基准点 步骤 2
图 5-30 完成,PNT0”,“PNT1”的建立提示,以草绘方式建立基准点时,虽然一次可创建多个基准点,但它们同属于一个基准点特征,在模型树中只显示一个特征名称。
5.3.3 偏移坐标基准点
Pro/ENGINEER Wildfire允许用户通过指定点坐标的偏移产生基准点 。 可用笛卡尔坐标系,球坐标系或柱坐标系来实现基准点的建立 。
单击基准特征工具栏中的按钮,打开 〖 偏移坐标系基准点 〗 对话框,如图 5-31所示 。
下面是该对话框各选项的介绍 。
参照,选定参照坐标系 。
类型,在下拉列表中选择坐标系的类型,坐标系的类型有
,笛卡尔,,,球坐标,和,
柱坐标,。
输入:通过从文件读取偏移值来添加点 。
更新值:使用文本编辑器输入坐标,建立基准点 。
保存:将点的坐标存为一个
,.pts”文件 。
使用非参数矩阵:移走尺寸并将点数据转换为一个参数化
,不可修改的数列 。
确定:完成基准点的创建并退出对话框。
创建偏移坐标基准点的操作步骤如下:
单击基准工具栏中的按钮,
打开 〖 偏移坐标系基准点 〗 对话框 。
在图形窗口或模型树中选择要放置点的坐标系 。
在 〖 类型 〗 列表中选择要使用的坐标系类型 。
单击 〖 偏移坐标系基准点 〗 对话框表区域中的单元框,系统自动添加一个点,然后修改坐标值即可,如图 5-32所示 。
完成点的添加后,单击确定按钮,或单击保存按钮,保存添加的点。
实例打开练习文件 步骤 1
建立坐标系偏移基准点 步骤 2
图 5-34 模型中显示系统坐标系图 5-
35
对基准点设定坐标尺寸图 5-36 完成基准点的建立
5.4 基准曲线基准曲线除可以作扫描特征的轨迹,建立圆角的参照特征之外,在绘制或修改曲面时也扮演着重要角色 。
在基准特征工具栏中单击按钮 或,可实现基准曲线的绘制 。 单击按钮,系统显示如图 5-37所示的 〖 曲线选项 〗 菜单 。
经过点:通过数个参照点建立基准曲线

自文件:使用数据文件绘制一条基准曲线 。
使用剖截面:用截面的边界来建立基准曲线 。
从方程:通过输入方程式来建立基准曲线 。
单击按钮,打开 〖 草绘 〗 对话框,如图 5-38所示。
选定草绘平面与视图参照后,单击 【 草绘 】 按钮,进入草绘工作界面,
然后进行曲线的绘制 。
实例在模型中建立如图 5-39所示的一条正弦曲线 。
图 5-39 要建立的一条正弦曲线打开练习文件 步骤 1
通过公式建立曲线步骤 2
图 5-42 完成基准曲线的绘制
5.5 坐标系在零件的绘制或组件装配中,坐标系可用来辅助进行下列工作:
辅助计算零件的质量,质心,体积等 。
在零件装配中建立坐标系约束条件 。
在进行有限元分析时,辅助建立约束条件 。
使用加工模块时,用于设定程序原点 。
辅助建立其他基准特征 。
使用坐标系作为定位参照 。
坐标系有如图 5-43所示的三种类型 。
图 5-43 坐标系的三种类型单击基准特征工具栏中的按钮,打开如图 5-44所示的 〖 坐标系 〗
对话框 。
该对话框包括 〖 原始 〗,〖 定向 〗,〖 属性 〗 三个面板 。
图 5-44 〖 坐标系 〗 对话框下面对 〖 原始 〗 面板的各功能选项说明如下:
参照:显示选择的参照坐标系或参照对象。
偏移类型:在其下拉列表中选择需要的偏移坐标系方式。选择坐标系类型不同,
显示的坐标参数也有所不同

单击 【 定向 】 按钮,打开如图 5-45所示的 〖 定向 〗 面板
( 在 〖 原始 〗 面板中的选项不同,该面板显示的栏目也略有不同 ) 。 在该面板上可设定坐标轴的位置,其相应栏目说明如下:
参考选取:通过选择任意两个坐标轴的方向参照来定位坐标系 。 如图 5-45所示,使用所选择曲面的法线方向作为 X轴
( 单击反向按钮可改变 X轴的正方向 ),使用另一个选择曲面的法线方向作为 Y轴,建立的坐标系,CS0”如图 5-46所示 。
所选坐标轴,〖 原始 〗 面板的 〖 参照 〗 栏选择,坐标系,
,该项才能被激活。通过设定各坐标轴的转角来定位,如图
5-47所示。
单击 【 属性 】 按钮,打开 〖 属性 〗 面板。在该面板上可观察当前基准特征的信息,也可对基准特征重命名。
建立坐标系的操作步骤如下:
单击基准特征工具栏中的按钮,打开 〖 坐标系
〗 对话框 。
在 〖 图形 〗 窗口中选择坐标系的放置参照 。
选定坐标系的偏移类型并设定偏移值 。
单击 【 确定 】 按钮,创建默认定位的新坐标系;
若需设定新坐标系的坐标方向,则单击 【 定向 】 按钮,在展开的 〖 定向 〗 面板中设定新坐标系。
如果选择一个顶点作为原始参照,必须利用 〖 定向 〗 面板通过选择坐标轴的参照确定坐标轴的方位 。
不管用户通过选取坐标系还是选取平面、边、或点作为参照,
要完全定位一个新的坐标系,至少应选择两个参照对象。
提示实例建立如图 5-48所示的基准坐标系。
打开练习文件 步骤 1
建立基准坐标系 步骤 2
图 5-51 完成基准坐标系的建立
5.6 综合练习实例 1
本例练习在模型中建立基准点,基准轴,基准平面
,如图 5-52所示 。
打开练习文件 步骤 1
建立基准点 步骤 2
建立过基准点的基准轴 步骤 3
通过弧面中心建立一基准轴 步骤 4
过两个面的交线建立一条基准轴 步骤 5
建立基准平面 步骤 6
图 5-62 模型显示 图 5-63 生成基准平面,DTM1”
5.7 课后练习
1.思考题
( 1) 本课学习了哪些基准特征?
( 2) 请至少说出 5种建立基准平面的方法 。
( 3) 请至少说出 5种建立基准轴的方法 。
( 4) Pro/E系统提供了哪 4种建立基准点的模式? 每种模式各有何特点?
( 5) 草绘基准点的操作步骤是怎样的?
( 6) 在基准特征工具栏中单击按钮 或按钮,可实现基准曲线的绘制,这两种方式有何不同?
( 7) 在 Pro/E系统中坐标系扮演着重要角色,它一般用在哪些场合?
2.上机题以 5.6节综合练习使用的模型为例,自行练习各种基准特征的建立方法,进一步熟悉和掌握各种基准特征的建立方法。